一级建造师辅导：围堰施工技术

时间：2012-03-22  来源：建设工程网  编辑：  打印

一、土石围堰

1．土石围堰的施工

围堰的施工有水上、水下两部分。水上部分的施工与一般土石坝相同，采用分层填筑，碾压施工，并适时安排防渗墙施工；水下部分的施工，土料、石渣、堆石体的填筑可采用进占法，也可采用各种驳船抛填水下材料。

2．土石围堰的接头处理

土石围堰与岸坡的接头，主要是通过扩大接触面和嵌入岸坡的方法，以延长塑性防渗体的接触，防止集中绕渗破坏。

土石围堰与混凝土纵向围堰的接头，通常采用刺墙形式括入土石围堰的塑性防渗体中，并将接头的防渗体断面扩大，以保证在任一高程处均能满足绕流渗径长度要求。

3．土石围堰的拆除

围堰拆除一般是在运用期的最后一个汛期过后，随上游水位的下降，逐层拆除围堰背水坡和水上部分。土石围堰的拆除可用挖掘机开挖、爆破开挖、挖泥船开挖或人工开挖等。

二、混凝土围堰

1．混凝土围堰多为重力式。狭窄河床的上游围堰，在堰肩地质条件允许的情况下，也可采用拱形结构。混凝土围堰的施工与混凝土坝相似。

2．混凝土围堰一般需在低土石围堰保护下干地施工，但也可创造条件在水下浇筑混凝土或预填骨料灌浆。

3．混凝土围堰的拆除，一般只能用爆破法炸除，但应注意，必须使主体建筑物或其他设施不受爆破危害。

三、草土围堰

1．草土围堰，多用捆草法修建，它是用草做成草捆，由一层草捆一层土料在水中进占而成。草捆是用草料包土做成直径为0．5～0．7m，长为1．2～1．8m的长圆体形。进占前先清理岸边，将每两束草捆用草绳扎绑紧，并使草绳留出足够的长度，然后将草捆垂直于岸边并排铺放，第一排草捆沉入水中1／3～1／2草捆长，并将草绳固定在岸边，以便与后铺的草捆互相连接，然后再在第一层草捆上后退压放第二层草捆，层间搭接可按水深大小搭叠1／3～1／2草捆长，如此逐层压放草捆，使其形成一个坡角约为35°～45°的斜坡，直至高出水面1．0m为止。随后在草捆层的斜坡上铺一层厚0．c＞：L0～0．3m的散草，填补草捆间的空隙，再在散草上铺一层厚0．onL0～0．3m的土料并用人工踏实，这样就完成了堰体压草、铺散草和铺土作业的一个工作循环，依此循环继续进行，堰体即可向前进占。

2．草土围堰的拆除比较容易，一般水上部分用人工拆除，水下部分可在堰体挖一缺口，让其过水冲毁或用爆破法炸除。

一、初期排水

围堰合龙闭气之后，为使主体工程能在干地施工，必须首先排除基坑积水、堰体和堰基的渗水、降雨汇水等，称为初期排水。

（一）排水量的组成及计算

初期排水总量应按围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程中围堰及基础渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量，以及可能的降水量等四部分组成计算。其中可能的降水量可采用抽水时段的多年日平均降水量计算。

初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程经验，按公式（1F4l2023）确定。

（二）水位降落速度及排水时间

为了避免基坑边坡因渗透压力过大，造成边坡失稳产生塌坡事故，在确定基坑初期抽水强度时，应根据不同围堰形式对渗透稳定的要求确定基坑水位下降速度。

对于土质围堰或覆盖层边坡，其基坑水位下降速度必须控制在允许范围内。一般开始排水降速以0．5～0．8m／d为宜，接近排干时可允许达1．0～1．5m／d。其他形式围堰，基坑水位降速一般不是控制因素。

对于有防渗墙的土石过水围堰和混凝土围堰，如河槽退水较快，而水泵降低基坑水位不能适应时，其反向水压力差有可能造成围堰破坏，应经过技术经济论证后，决定是否需要设置退水闸或逆止阀。

排水时间的确定，应考虑基坑工期的紧迫程度、基坑水位允许下降的速度、各期抽水设备及相应用电负荷的均匀性等因素，进行比较后选定。一般情况下，大型基坑可采用5～7d，中型基坑可采用3～5d。

二、经常性排水

基坑积水排干后，围堰内外的水位差增大，此时渗透流量相应增大。另外基坑已开始施工，在施工过程中还有不少施工废水积蓄在基坑内，需要不停地排除，在施工期内，还会遇到降雨，当降雨量较大且历时较长时，其水量也是不可低估的。

（一）排水量的组成

经常性排水应分别计算围堰和基础在设计水头的渗流量、覆盖层中的含水量、排水时降水量及施工弃水量。其中降水量按抽水时段最大日降水量在当天抽干计算；施工弃水量与降水量不应叠加。基坑渗水量可分析围堰形式、防渗方式、堰基情况、地质资料可靠程度、渗流水头等因素适当扩大。

（二）排水方式考试大§一级建造师

经常性排水有明沟排水和人工降低地下水位两种方式。

1．明沟排水

此方式适宜于地基为岩基或粒径较粗、渗透系数较大的砂卵石覆盖面，在国内已建和在建的水利水电工程中应用最多。这种排水方式是通过一系列的排水沟渠，拦截堰体及堰基渗水，并将渗透水流汇集于泵站的集水井，再用水泵排出基坑以外。

2．人工降低地下水位

在基坑开挖过程中，为了保证工作面的干燥，往往要多次降低排水沟和集水井的高程，经常变更水泵站的位置。这样，往往造成施工干扰，影响基坑开挖工作的正常进行。此外，当进行细砂土、砂壤土之类的基础开挖时，如果开挖深度较大，则随着基坑底面的下降，地下水渗透压力的不断增大，容易产生边坡塌滑、底部隆起以及管涌等事故。为此，采用降低地下水位的办法，即在基坑周围钻设一些井，将地下水汇集于井中抽出，使地下水位降低到开挖基坑的底部以下。

人工降低地下水位的方法很多，按其排水原理分为管井排水法、真空井点排水法、喷射井点法、电渗井点排水法等。

排水方法的选择与土层的地质构造、基坑形状，开挖深度等都有密切关系，但一般主要按其渗透系数来进行选择。管井排水法适用于渗透系数较大、地下水埋藏较浅（基坑低于地下水水位）、颗粒较粗的砂砾及岩石裂隙发育的地层；而真空排水法、喷射法和电渗排水法等则适用于开挖深度较大、渗透系数较小、且土质又不好的地层。

在不良地质地段，特别是在多地下水地层中开挖洞室时，往往会出现涌水，为了创造良好的施工条件，可以钻超前排水孔（甚至采用导洞），让涌水自行流出排走。这也是人工降低地下水水位的一种方法。

（三）排水设备的选择考试大§一级建造师

无论是初期排水还是经常性排水，当其布置形式及排水量确定后，需进行水泵的选择，即根据不同排水方式对排水设备技术性能（吸程及扬程）的要求，按照所能提供的设备型号及动力情况以及设各利用的经济原则，合理选用水泵的型号及数量。

水泵的选择，既要根据不同的排水任务，不同的扬程和流量选择不同的泵型，又要注意设备的利用率。在可能的情况下，尽量使各个排水时期所选的泵型一致，同时，还需配置一定数量的柴油抽水机，以防事故停电对排水工作造成的影响。

1．泵型的选择

水利工程一般常用离心式水泵。它既可作为排水设备，又可作为供水设备。这种水泵的结构简单，运行可靠，维修简便，并能直接与电动机座连接。过水围堰的排水设备选择，应配备一定数量的排沙泵。

离心式水泵的类型很多，在水利水电工程中，SA型单级双吸清水泵和S型单级双吸离心泵两种型号水泵应用最多，特别在明沟排水时更为常用。

通常，在初期排水时需选择大容量低水头水泵，在降低地下水位时，宜选用小容量中高水头水泵，而在需将集中基坑积水的汇水排出围堰外的泵站中，则需大容量中高水头的水泵。为运转方便，应选择容量不同的水泵，以便组合运用。

2．水泵台数的确定

在泵型初步选定之后，即可根据各型水泵所承担的排水流量来确定水泵台数。

此外，还需考虑抽水设备重复利用的可能性，单机重量及搬迁条件，设备效率，以及取得设备的现实性、经济性等因素。另外还需配各一定的事故备用容量。备用容量的大小，应不小于泵站中最大的水泵容量。

一、围堰分类

围堰是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物，一般属临时性工程，但也常与主体工程结合而成为永久工程的一部分。

（一）按使用材料分类

围堰按使用材料分类，可分为土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、木笼围堰、竹笼围堰、钢板桩格形围堰等。

（二）按围堰与水流方向的相对位置分类

按围堰与水流方向的相对位置，可分为横向围堰和纵向围堰。

（三）按围堰和坝轴线的相对位置分类

按围堰和坝轴线的相对位置，可分为上游围堰和下游围堰。

（四）按导流期间基坑过水与否分类

按导流期间基坑过水与否，可分为过水围堰和不过水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水的要求。

（五）按围堰挡水时段分类

按围堰挡水时段，可分为全年挡水围堰和枯水期挡水围堰。

以上分类一般指围护主河床永久建筑物而言，按被围护的建筑物分类，尚有厂房围堰，船闸围堰，隧洞进口围堰、出口围堰等。

二、围堰的基本形式及构造

（一）土石围堰

土石围堰可与截流戗堤结合，可利用开挖弃渣，并可直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速施工，是我国应用最广泛的围堰形式。土石围堰的防渗结构形式有斜墙式、斜墙带水平铺盖式、垂直防渗墙式及灌浆帷幕式等。如1F412021－1所示。

（二）混凝土围堰

混凝土围堰是用常态混凝土或碾压混凝土建筑而成。混凝土围堰宜建在岩石地基上。

混凝土围堰的特点是挡水水头高，底宽小，抗冲能力大，堰顶可溢流。尤其是在分段围堰法导流施工中，用混凝土浇筑的纵向围堰可以两面挡水，而且可与永久建筑物相结合作为坝体或闸室体的一部分。混凝土围堰结构形式有重力式（1F412021－2）拱型等形式。

（三）草土围堰

草土围堰是一种草土混合结构。草土围堰能就地取材，结构简单，施工方便，造价低，防渗性能好，适应能力强，便于拆除，施工速度快。但草土围堰不能承受较大的水头，一般适用于水深不大于6～8m，流速小于3～5m／s的中、小型水利工程。

（四）木笼围堰

木笼围堰是由圆木或方木叠成的多层框架、填充石料组成的挡水建筑物。它施工简便，适应性广，与土石围堰相比具有断面小，抗水流冲刷能力强等优点，可用作分期导流的横向围堰或纵向围堰，可在10～15m的深水中修建。但木笼围堰消耗木材量较大，目前很少采用。

（五）竹笼围堰

竹笼围堰是用内填块石的竹笼堆叠而成的挡水建筑物，在迎水面一般用木板、混凝土面板或填黏土阻水。采用木面板或混凝土面板阻水时，迎水面直立；用黏土防渗时，迎水面为斜墙。竹笼围堰的使用年限一般为1～2年，最大高度约为15m。

（六）钢板桩格形围堰考试大§一级建造师

钢板桩格形围堰是由一系列彼此相连的格体形成外壳，然后在内填以土料构成。格体是一种土和钢板桩组合结构，由横向拉力强的钢板桩连锁围成一定几何形状的封闭系统。钢板桩格形围堰按挡水高度不同，其平面形式有圆筒形格体、扇形格体、花瓣形格体（见图1F412021－3），应用较多的是圆筒形格体，圆筒形格体钢板桩围堰，一般适用的挡水高度小于15～18m，可以建在岩基或非岩基上，也可作过水围堰用。

来源：建设工程教育网